具有持续局部生长因子呈现的可变生物结构的4D生物打印,用于先进的组织工程应用
Guodong Wu1, Lin Wang2, Yuhang Cao2
1Department of Cardiology, The First Hospital of Jilin University, Changchun, Jilin 130021, China.
Colloids and surfaces. B, Biointerfaces
|December 31, 2024
概括
这项研究引入了新的4D生物打印生物墨水,使用酸甲基酸盐和酸甲基酸盐微球来持续释放生长因子. 这一创新使动态组织支架成为可能,并消除了在组织再生中需要外部生长因子补充的需要.
科学领域:
- 生物材料科学 生物材料科学
- 组织工程是组织工程.
- 再生医学是一种再生医学.
背景情况:
- 传统的组织工程支架是静态的,与动态的本地组织不同.
- 4D生物打印提供了动态功能,但需要持续增长因子 (GF) 补充,阻碍了体内应用.
研究的目的:
- 开发用于4D生物打印的复合生物墨水,具有持续的,局部化的GF传递.
- 为了实现可编程的形状转换和复杂的生活结构的制造.
- 为了证明这种方法在没有外源性GF补充的情况下在软骨再生中的有效性.
主要方法:
- 从可光交联的酸甲基酸盐 (AlgMA) 和酸甲基酸盐 (GelMA) 创建的复合生物墨水.
- 嵌入的GelMA微球装有GFs,用于持续释放 (50天).
- 使用光吸收剂创建一个梯度网络,用于控制的4D形状转换.
主要成果:
- 实现了高精度 (~120%) 和保真度 (105%-114%) 的优良打印能力.
- 通过变形来制造出具有定义架构的复杂生活结构.
- 在软骨再生中显示出显著的甘氨酸氨基甘氨酸 (GAG) 生产和上调的II型原蛋白和原蛋白mRNA表达.
结论:
- 开发了一个4D生物打印策略,将动态支架与持续的GF交付相结合.
- 消除了对外源性GF补充的需要,克服了体内应用的重大障碍.
- 展示了先进组织修复和再生应用的潜力.
